Ученые из Университета Британской Колумбии разгадывают тайны постоянной проблемы в коммерческом пчеловодстве, которая является одной из основных причин гибели пчелиных семей - отказ пчелиных маток.
Это происходит, когда матка не производит достаточного количества оплодотворенных яиц для поддержания улья, и Канадская ассоциация профессиональных пчеловодов регулярно называет это одной из основных причин гибели семей.
В недавнем исследовании, изложенном в BMC Genomics, исследователи Университета Британской Колумбии и Университета штата Северная Каролина определили специфические белки, которые активируются у пчелиных маток в различных стрессовых условиях: экстремальная жара, экстремальный холод и воздействие пестицидов - условия, которые могут влияют на жизнеспособность сперматозоидов, хранящихся в теле пчелиной матки. Если у королевы недостаточно живых сперматозоидов для производства достаточного количества оплодотворенных яиц для поддержания популяции рабочих пчел, колония в конечном итоге вымрет.
Ученые затем измерили уровни этих маркеров в коллекции маток в Британской Колумбии. которые потерпели неудачу в полевых условиях, и обнаружили, что у них были более высокие уровни белковых маркеров теплового шока и пестицидов по сравнению со здоровыми королевами. Результаты прокладывают путь к будущему диагностическому тесту, который поможет пчеловодам понять и предотвратить отказ пчелиных маток в будущем.
«В настоящее время нет никакого способа выяснить, почему королева потерпела неудачу в колонии, и это важно, потому что это может произойти по-разному», - сказала ведущий автор Элисон Макафи. биохимик в лаборатории Майкла Смита в UBC и научный сотрудник в штате Северная Каролина. «Это очень малоизученная область».
Предыдущее исследование, проведенное Макафи и ее коллегами, показало, что королевы находятся в наибольшей безопасности при температуре от 15 до 38 градусов по Цельсию, и определили пять белковых маркеров, связанных с тепловым шоком у королев. Теперь McAfee подтвердил наличие двух наиболее поддающихся идентификации биомаркеров теплового шока, а также двух белковых маркеров, полезных для выявления холодового шока, и двух, связанных с сублетальными уровнями пестицидов. Полученные данные открывают дверь для тестирования, которое предоставит пчеловодам информацию, необходимую для обеспечения долгосрочной жизнеспособности их ульев.
"Мы хотим разработать диагностический тест, который мы можем провести на неудавшейся матке, который может предоставить пчеловоду информацию о том, что случилось с ней в прошлом, что привело к ее неудаче сейчас", - пояснил Макафи. «Если мы сможем сделать это надежно, то пчеловод сможет сделать больше, чтобы попытаться предотвратить подобное в будущем».
В настоящее время пчеловоды просто выбрасывают неудавшуюся матку. В будущем, по словам Макафи, «они могут отправить ее в лабораторию, которая измерит обилие всех этих различных маркеров и отправит отчет с информацией о вероятности ее стресса по причинам X, Y и Z."
Когда дело дошло до неудачных маток из Британской Колумбии, исследователи были удивлены, обнаружив повышенные маркеры, связанные с тепловым стрессом и, в меньшей степени, с воздействием пестицидов.
«У нас не было никаких оснований полагать, что эти королевы испытали тепловой шок», - сказал Макафи. «У значительного числа из них были повышены уровни этих конкретных маркеров, что может означать, что там происходит гораздо больше температурного стресса, чем мы ожидали. Также может быть, что эти маркеры также становятся повышенными из-за других видов стрессов. которые мы еще не рассматривали."
Влияние экстремальных температур на пчелиных маток является серьезной проблемой для канадских пчеловодов, которые ежегодно импортируют 250 000 пчелиных маток, в основном из Австралии, Новой Зеландии и США. Часы, проведенные в грузовых отсеках самолетов и складов могут подвергать маток сильным колебаниям температуры во время их путешествия - то, что McAfee исследовала в прошлой работе.
Каждый раз, когда мы помещаем регистраторы температуры в отгрузки маток, у нас есть, по крайней мере, некоторые из отгрузок, возвращающихся за пределы этой зоны Златовласки между 15 и 38 градусами, так что я думаю, что это происходит чаще, чем мы. в курсе», - сказала она. «Нет никаких правил для доставки маток, таких как включение регистраторов температуры в свои поставки. Производители просто отправляют их любым курьером, которого они выбирают, и пчеловоды зависят от милости грузоотправителя для правильной обработки пакета».